回收钴废料能有效缓解金属资源浪费、环境污染等问题。一种以含钴催化剂废料(主要含Co、Fe,还含有少量的CoO、FeO、Fe2O3、BaO)制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如图所示:
已知:i.金属钴与铁具有相似的化学性质:
ii.氧化性Co3+>ClO-。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,“滤渣”的主要成分有_____ (填化学式)。
(2)“除铁”时先加入NaClO溶液,主要反应的离子方程式为_____ ,再加入Na2CO3溶液调节pH为2.5~3.0,生成黄钠铁矾沉淀。
(3)“滤液2”中主要溶质的化合物类型:______ (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)“沉钴2”中产生的CoC2O4在空气中“煅烧”同时只产生使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为:______ ,若取50 g含钴催化剂废料,将按以上流程中的“煅烧”后产生的气体通入澄清石灰水中,得到100 g白色沉淀,则含钴催化剂废料中钴元素的质量分数为:_____ 。(相对原子质量:Co:59、Ca:40、C:12、O:16)
已知:i.金属钴与铁具有相似的化学性质:
ii.氧化性Co3+>ClO-。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,“滤渣”的主要成分有
(2)“除铁”时先加入NaClO溶液,主要反应的离子方程式为
(3)“滤液2”中主要溶质的化合物类型:
(4)“沉钴2”中产生的CoC2O4在空气中“煅烧”同时只产生使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为:
更新时间:2023-01-10 22:29:07
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【推荐1】以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐,少量铁元素和砷元素)为原料,可回收制备Cu和ZnSO4·H2O,其主要实验流程如下:
已知:①Fe3+完全沉淀pH为3.2,此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀;②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色);③砷元素进入水体中对环境污染大,可通过沉淀法除去。
(1)两段脱氯均需在85 ℃条件下进行,适宜的加热方式为________ 。
(2)碱洗脱氯时,溶液中Cu2+主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3,也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体,该副反应的离子方程式为________________________ 。若用NaOH溶液进行碱洗操作时,浓度不宜过大,通过下表的数据分析其原因是___________ 。
(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后,从溶液中回收ZnSO4·H2O的实验、操作为___________ 。
(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+。为提高原料利用率,可采取的措施有:将滤液1和滤液2混合,回收铜锌沉淀物;循环使用电解过程产生的________ (填化学式)。
(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2+,Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.7×10-21。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2+存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g·L-1、0.58 g·L-1,可采用“氧化中和共沉淀”法除去,请设计实验方案:____________________________ (实验中须使用的试剂有:30%双氧水,0.001 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液,回收的铜锌沉淀物)。
已知:①Fe3+完全沉淀pH为3.2,此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀;②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色);③砷元素进入水体中对环境污染大,可通过沉淀法除去。
(1)两段脱氯均需在85 ℃条件下进行,适宜的加热方式为
(2)碱洗脱氯时,溶液中Cu2+主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3,也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体,该副反应的离子方程式为
NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响
NaOH浓度 | 脱氯率/% | 元素浸出率/% | ||
Cl | Zn | Cu | As | |
1.0 | 51.20 | 0.51 | 0.04 | 0.00 |
2.0 | 80.25 | 0.89 | 0.06 | 58.87 |
3.0 | 86.58 | 7.39 | 0.26 | 78.22 |
(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后,从溶液中回收ZnSO4·H2O的实验、操作为
(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+。为提高原料利用率,可采取的措施有:将滤液1和滤液2混合,回收铜锌沉淀物;循环使用电解过程产生的
(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2+,Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.7×10-21。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2+存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g·L-1、0.58 g·L-1,可采用“氧化中和共沉淀”法除去,请设计实验方案:
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解题方法
【推荐2】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中的化合价为__________ 。
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式____________ 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去和,要加入的试剂分别为__________ 、__________ 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________ ,该反应中氧化产物是____________ 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为____________ 。(计算结果保留两位小数)。
回答下列问题:
(1)NaClO2中的化合价为
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去和,要加入的试剂分别为
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
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解题方法
【推荐3】氯化亚铜是一种应用较广的催化剂,易水解,微溶于水,不溶于乙醇。以低品位铜矿砂(主要成分)为原料制备氯化亚铜的路线如下:
(1)“酸溶1”步骤中发生反应的化学方程式为_______ 。
(2)“除锰”步骤中转化为沉淀,转变为留在溶液中。则“除锰”步骤中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)“合成”步骤加入的速率不宜过快,否则会产生_______ 气体(写化学式),除可能与酸溶时硫酸过量有关,还可能的原因是_______ 。(用离子方程式表示)
(4)“洗涤”步骤先用盐酸洗,再用无水乙醇洗涤。用无水乙醇洗涤除可洗去杂质,减少的溶解外,还可以_______ 。
(1)“酸溶1”步骤中发生反应的化学方程式为
(2)“除锰”步骤中转化为沉淀,转变为留在溶液中。则“除锰”步骤中发生反应的离子方程式为
(3)“合成”步骤加入的速率不宜过快,否则会产生
(4)“洗涤”步骤先用盐酸洗,再用无水乙醇洗涤。用无水乙醇洗涤除可洗去杂质,减少的溶解外,还可以
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐1】工业上,处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如图。
(1)对低品位黄铜矿“研磨”的目的是___________
(2)生物堆浸过程的反应在Tf细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:CuFeS2+4H++O2Cu2++Fe2++2S+2H2O,第二阶段将Fe2+变为Fe3+的离子方程式为___________ 。
(3)过程Ⅰ中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+,得到溶液X。请设计一个简单实验方案判断该溶液中的Fe3+是否全部被还原___________
(4)过程Ⅱ用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解生成了CuSO4溶液,写出过程Ⅱ的离子方程式___________ ;其中H2O2的作用为___________ (填“氧化剂”或“还原剂”)
(5)制备胆矾的“一系列操作”包含___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥。
(6)绿矾的纯度可通过其与KMnO4溶液反应来测定。取mg绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液与之反应。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为___________ (已知:FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)
(1)对低品位黄铜矿“研磨”的目的是
(2)生物堆浸过程的反应在Tf细菌的作用下进行,主要包括两个阶段,第一阶段的反应为:CuFeS2+4H++O2Cu2++Fe2++2S+2H2O,第二阶段将Fe2+变为Fe3+的离子方程式为
(3)过程Ⅰ中,加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+,得到溶液X。请设计一个简单实验方案判断该溶液中的Fe3+是否全部被还原
(4)过程Ⅱ用H2O2和稀硫酸处理后,CuS完全溶解生成了CuSO4溶液,写出过程Ⅱ的离子方程式
(5)制备胆矾的“一系列操作”包含
(6)绿矾的纯度可通过其与KMnO4溶液反应来测定。取mg绿矾晶体,加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液与之反应。至恰好完全反应时,消耗KMnO4溶液的体积为VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐2】是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是___________ 。
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为___________ 。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是___________ (填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?___________ ,其原因是___________ 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为___________ 。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为
(3)“酸化”步骤应选用的酸是
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】同学甲用下述装置组装了一套可以证明实验室制取的过程中有和水蒸气挥发出来的装置。(已知:氯气易溶于四氯化碳,而氯化氢不溶)请根据要求回答下列问题:
(1)①按气流方向填出接口顺序:a→_________ →f。②A中反应的离子方程式是_________ 。③B中盛放试剂的名称是___________ ;C中盛放的是溶液,其作用是___________ 。
(2)A装置中所用溶液浓度为,现欲用其配制的稀溶液,则需用量筒量取________ 浓溶液;配制过程中,需用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒,还需________ ;若所配制的稀溶液浓度偏小,则下列可能的原因分析中正确的是________ (填字母)。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水 B.量取浓溶液时,仰视液面
C.未经冷却,立即转移至容量瓶定容 D.定容时,仰视液面
(1)①按气流方向填出接口顺序:a→
(2)A装置中所用溶液浓度为,现欲用其配制的稀溶液,则需用量筒量取
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水 B.量取浓溶液时,仰视液面
C.未经冷却,立即转移至容量瓶定容 D.定容时,仰视液面
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解答题-无机推断题
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(0.65)
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【推荐1】已知A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次递增的短周期元素,已知A和D,C和F为同一主族元素,A与B、A与G形成共价化合物,B原子的最外层电子数比次外层多3,G元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6,E的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应又可以和强碱反应,F形成的化合物是造成酸雨的主要原因。请回答下列问题:
(1)七种元素中,F元素在周期表中的位置是___________ 。
(2)比较C与D元素的原子形成的简单离子半径:___________ >___________ 。
(3)由C、D形成的一种淡黄色固体的电子式___________ ;画出B单质的结构式___________ 。
(4)F与G元素的气态氢化物的热稳定性由大到小的顺序___________ (用化学式表示)
(5)E的最高价氧化物对应的水化物可用作治疗胃酸过多的药物,其反应的离子方程式为:___________
(6)A、C、D形成化合物的化学键的类型___________ 。
(1)七种元素中,F元素在周期表中的位置是
(2)比较C与D元素的原子形成的简单离子半径:
(3)由C、D形成的一种淡黄色固体的电子式
(4)F与G元素的气态氢化物的热稳定性由大到小的顺序
(5)E的最高价氧化物对应的水化物可用作治疗胃酸过多的药物,其反应的离子方程式为:
(6)A、C、D形成化合物的化学键的类型
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解答题-无机推断题
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(0.65)
【推荐2】A、B、C、D、E、 F、G是周期表中短周期的七种元素,有关性质或结构信息如下表:
(1) B元素名称为____ ,A与C以原子个数比为1:1形成的化合物的电子式为___ ,用电子式表示C与E形成化合物的过程____ 。
(2)DG形成的化合物是由____ (极性或非极性)键形成的分子,电子式为_____ 。
(3) 非金属性D____ E(填大于或小于),请从原子结构的角度解释原因:_____ 。
元素 | 有关性质或结构信息 |
A | 宇宙中含量最多的元素 |
B | 金属B能与NaOH溶液反应,且是所在周期中单核离子半径最小的 |
C | C与B同周期,且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外) |
D | D原子最外层电子数是电子层数的2倍,其氢化物有臭鸡蛋气味 |
E | E与D同周期,且在该周期中原子半径最小 |
F | F的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物 |
G | G是形成化合物种类最多的元素 |
(2)DG形成的化合物是由
(3) 非金属性D
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解答题-无机推断题
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(0.65)
【推荐3】已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y与X形成的分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,试推断:
(1)X、Z两种元素的元素符号:X__ 、Z__ 。
(2)由以上元素两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的化学键属于__ 键;含有离子键和共价键的化合物的化学式为__ 。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__ (写化学式),该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为__ 。X与W形成的化合物与水反应时,水是__ (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的过程:__ 。
(5)Q与Z同主族,位于第4周期,其原子序数为__ 。
(1)X、Z两种元素的元素符号:X
(2)由以上元素两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的化学键属于
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是
(4)用电子式表示W与Z形成W2Z化合物的过程:
(5)Q与Z同主族,位于第4周期,其原子序数为
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【推荐1】为探究无水盐X(仅含5种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
请回答:
(1)组成X的5种元素符号是H、N___________ ;X的化学式是___________ 。
(2)写出向X溶液中加入足量的浓Ba(OH)2溶液并微热的离子方程式___________ 。
(3)写出检验X中金属阳离子的实验操作和现象:___________ 。
请回答:
(1)组成X的5种元素符号是H、N
(2)写出向X溶液中加入足量的浓Ba(OH)2溶液并微热的离子方程式
(3)写出检验X中金属阳离子的实验操作和现象:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解的产物不同。
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
(1)按图示连接好装置后,检查___________ ,再按图示加入试剂。
(2)实验起止的操作顺序为___________(填序号)。
I.探究(NH4)2SO4在260° C时分解的产物。
已知:装置B中盛有60 mL 0. 5 mol·L-1盐酸,反应一段时间后,观察到装置A中有液体剩余,C中品红溶液不褪色。取下装置B,其中剩余的稀盐酸恰好可与50 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液完全反应,经检验反应后的溶液中无和;另检验出A中剩余的液体为NH4HSO4溶液。
(3)(NH4)2SO4在260 °C 分解得到的另一产物为___________ (填化学式),参加反应的(NH4)2SO4的质量为___________ g。
II.探究(NH4)2SO4、在400° C时分解的产物。
当装置A中无残留物时,停止实验。观察到装置A、B之间的导气管内有少量白色固体,C中品红溶液褪色。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有、无。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)装置A、B之间的导气管内的少量白色固体为___________ (填化学式)。
(5)检验装置D内溶液中有、无的实验操作和现象为___________ 。
(6)(NH4)2SO4在400 °C分解的产物除NH3、H2O外,还有___________ (填化学式)。
[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解的产物不同。
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
(1)按图示连接好装置后,检查
(2)实验起止的操作顺序为___________(填序号)。
A.加热装置A |
B.停止通入N2 |
C.通入N2排尽空气 |
D.停止加热 |
I.探究(NH4)2SO4在260° C时分解的产物。
已知:装置B中盛有60 mL 0. 5 mol·L-1盐酸,反应一段时间后,观察到装置A中有液体剩余,C中品红溶液不褪色。取下装置B,其中剩余的稀盐酸恰好可与50 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液完全反应,经检验反应后的溶液中无和;另检验出A中剩余的液体为NH4HSO4溶液。
(3)(NH4)2SO4在260 °C 分解得到的另一产物为
II.探究(NH4)2SO4、在400° C时分解的产物。
当装置A中无残留物时,停止实验。观察到装置A、B之间的导气管内有少量白色固体,C中品红溶液褪色。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有、无。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)装置A、B之间的导气管内的少量白色固体为
(5)检验装置D内溶液中有、无的实验操作和现象为
(6)(NH4)2SO4在400 °C分解的产物除NH3、H2O外,还有
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(0.65)
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【推荐3】碳酸锰(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。实验室以KMnO4为原料制备少量MnCO3并研究其性
质,制备MnCO3的装置如图1所示。
已知: MnCO3难溶于水、乙醇,100°C开始分解。 请回答下列问题:(1)仪器B的名称为__________________ 。
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反应的离子方程式为_____________ , 反应过程中c(Mn2+)随时间的变化曲线如图2所示,则tmin时, c(Mn2+)迅速增大的原因是__________ 。
(3)反应一段时间后, 当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3。生成MnCO3的离子方程式为__________________ 。
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再_____ , 即 得到干燥的MnCO3固体。用乙醇洗涤的优点是___________________ 。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为________ (填化学式),B→C反应的化学方程式为______________________ 。
质,制备MnCO3的装置如图1所示。
已知: MnCO3难溶于水、乙醇,100°C开始分解。 请回答下列问题:(1)仪器B的名称为
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反应的离子方程式为
(3)反应一段时间后, 当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3。生成MnCO3的离子方程式为
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为
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